Общее понятие о землетрясениях. Всякое сотрясение того или другого участка земной коры под влиянием причин, находящихся внутри Земли, называют землетрясением. Землетрясения по своей силе бывают очень различны. В одних случаях это ничтожные колебания, едва ощутимые человеком. В других случаях это сотрясения исключительной силы, приводящие к величайшим катастрофам.
Сейсмические движения. Землетрясения возбуждают большой интерес в науке не только своей разрушительной силой, но и тем, что они представляют собой характернейшие явления жизни земной коры. Поэтому в настоящее время изучаются не только сильные землетрясения, но и всякие колебания, которые происходят в толще земной коры. Все колебания земной коры от самых больших и до самых малых, происходящие под влиянием внутренних сил Земли, называют сейсмическими движениями.
Сейсмические движения делят на три группы: мегасейсмические, т. е. сильные землетрясения, макросейсмические — заметные для человека, но не причиняющие разрушений, и микросейсмические, которые в большинстве случаев незаметны для человека и обнаруживаются только приборами (сейсмографами).
Гипоцентр и эпицентр. Место внутри земной коры, откуда исходит сотрясение, называют очагом землетрясения или гипоцентром. Очаг землетрясения в большинстве случаев представляет собой не точку, а линию или даже целую площадь. Район, лежащий на поверхности Земли прямо над очагом землетрясения, называется эпицентром. Гипоцентр, эпицентр и центр земного шара лежат на одной прямой линии (т. е. на радиусе). Колебания от гипоцентра подобно лучам расходятся во все стороны. Эти колебания прежде всего достигают эпицентра, где удар направляется снизу вверх и заставляет предметы как бы подпрыгивать вверх. По мере удаления от эпицентра удары уже не вертикальные, а боковые, и сила этих ударов постепенно ослабевает.
Характер сотрясений. При землетрясениях обычно наблюдаются два вида движений: сотрясательные и волнообразные. При сотрясательных движениях предметы подбрасываются вверх, как будто от удара снизу. При волнообразных движениях на поверхности Земли образуются быстро движущиеся волны.
Нередко наблюдаются еще особые так называемые вращательные движения, при которых предметы, оставаясь на месте, несколько поворачиваются вокруг своей вертикальной оси. Замечено, что сотрясательные и вращательные движения соответствуют главным образом эпицентру, а волнообразные распространяются от эпицентра во все стороны и постепенно затухают.
Область распространения сотрясений. Размеры областей, на которые распространяются сотрясения, зависят прежде всего от глубины очага землетрясения. Замечено, что даже при сильных землетрясениях площадь сотрясения бывает невелика, если очаг залегает неглубоко. В то же время землетрясения слабого действия, но при глубоком залегании очага имеют большую площадь распространения сотрясений. Так, например, при землетрясении в Чарльстоуне в 1884 г., очаг которого залегал глубоко, площадь распространения сотрясений достигала 2 млн. км2. При Швабском же землетрясении 1891 г. с малой глубиной очага область сотрясений имела всего 800 км2.
Самая большая область сотрясений наблюдалась при Лиссабонском землетрясении 1755 г. Согласно подсчетам эта площадь раза в два превышала площадь Европы. Очень большую площадь сотрясения имело также Верненское землетрясение 1887 г.— до 1600 км в длину и 960 км в ширину. Однако не следует забывать, что мы в данном случае говорим о площади распространения сотрясений независимо от величины этих сотрясений. Что же касается площади сильных сотрясений, вызывающих разрушения, то она значительно меньше.
Причины землетрясений. Сотрясение земной поверхности может быть вызвано самыми различными причинами. Незначительные сотрясения, происходящие от движения тяжелых тел (поездов), от падения крупных предметов, наблюдал каждый. Сильные обвалы, при которых свергаются тысячи и миллионы тонн породы, вызывают настолько сильные сотрясения, что они могут приводить к разрушениям построек. Сотрясения подобного же рода могут происходить при сильных взрывах. Однако все сотрясения, вызванные обвалами и взрывами, имеют обыкновенно очень небольшую площадь распространения, и сила их сотрясения неизмеримо меньше той силы, которая проявляется при больших катастрофических землетрясениях.
Изучая характер и географическое распространение больших землетрясений, геологи пришли к следующим выводам:
1. Землетрясения располагаются по земной поверхности не беспорядочно, а по определенным линиям, которые принято называть линиями землетрясений.
2. Линии землетрясений в подавляющем большинстве случаев связаны с линиями дислокаций (с направлением осей складок и линиями разломов).
3. Наиболее сильные землетрясения связаны с самыми молодыми линиями тектонических нарушений.
4. В областях же, где пласты пород залегают ненарушенно, сильные землетрясения почти никогда не наблюдаются.
Все эти выводы с достаточной ясностью свидетельствуют нам о том, что причины землетрясений теснейшим образом связаны с процессами горообразований (т. е. образованием складок и сбросов). Момент образования трещины (при изгибах и других нарушениях) сопровождается резким ударом или толчком, вызывающим сотрясение. Сотрясение может вызвать образование новых трещин в местах наибольших напряжений и привести к новым ударам, толчкам и сотрясениям земной коры, что обычно и наблюдается при землетрясениях. Землетрясения, выражающиеся только одним подземным ударом, бывают сравнительно очень редко. Обыкновенно же наблюдается ряд ударов и толчков, быстро следующих один за другим. При этом нередко первый удар может быть не особенно большой силы (он даже носит особое название «предупредительного удара»), а последующие удары — огромной силы, приводящие к большим разрушениям.
Нередко землетрясения наблюдаются при извержении вулканов. Но это тоже по большей части слабые землетрясения с малой площадью распространения. Они обусловливаются взрывами газов, выделяющихся из магмы.
Географическое распространение землетрясений. Землетрясения, как уже говорилось, распространены на Земле крайне неравномерно. Последнее можно видеть из следующих данных. Из всех землетрясений, наблюдавшихся на земном шаре, около 50% приходится на долю того обширного горного пояса, который тянется по Европе и Азии от Пиренеев до Гималаев включительно (так называемый Альпо-Кавказо-Гималайский пояс гор). Вторым местом, отличающимся большим количеством землетрясений, является тихоокеанское побережье (Тихоокеанское кольцо гор и цепей гористых островов). Области землетрясений или, как их принято называть, сейсмические области приурочены к поясам наиболее молодых гор земного шара (рис. 186). Наряду со странами с большим количеством землетрясений существуют обширные пространства, почти лишенные землетрясений. Примерами подобных областей являются Восточно-Европейская и Западно-Сибирская равнины.
Географические последствия землетрясений. Сильные землетрясения, помимо разрушения построек, приводят также к сильным нарушениям земной поверхности. Наиболее распространенными видами нарушений являются: трещины, сбросы, сдвиги, провалы, обвалы.
Чаще всего при землетрясениях возникают трещины. Можно даже сказать, что трещины образуются при всяком сколько-нибудь значительном землетрясении. Размеры и направления трещин при одном и том же землетрясении могут быть весьма различны. Так, например, во время землетрясения в Калабрии (1783 г.) длина одних трещин измерялась десятками метров, длина других — сотнями метров (до 1,5 км при ширине в 1,5 м и глубине до 6 м). Направление трещин упомянутого нами Калабрийокого землетрясения также довольно различно. При землетрясении в г. Верном (1911 г.) одна из трещин достигала 50 км длины и 8-и ширины.
В некоторых случаях из трещин извергаются потоки воды и грязи. Это обычно происходит в тех случаях, когда водоносный слой залегает неглубоко. Иногда воды источников начинают бить фонтанами, а в других случаях источники иссякают. Подобные явления по большей части связаны с опусканием тех или других участков.
Во время сильных землетрясений по трещинам происходят сбросы и сдвиги, т. е. перемещения участков земной коры по линиям трещины в вертикальном или горизонтальном направлении. Примером может служить весьма характерный сброс, происшедший в центральной Японии во время землетрясения 1891 г. (в долине Нео). Высота сброса местами доходила до 7,6 м. Еще больших размеров достигают сбросы, возникшие на Аляске (бухта Якутат) при землетрясении 1899 г. Здесь одни участки поднялись до 16 м, другие опустились до 4 м. Одним из самых больших по своим размерам является сброс-сдвиг, происшедший в связи с землетрясением в Сан-Франциско в 1906 г. Длина сброса-сдвига достигает 305 км, вертикальное перемещение 1,3 м, а горизонтальное 7 м. Трещина данного сброса-сдвига имеет почти прямолинейное направление и тянется параллельно берегу Тихого океана.
Из приведенных примеров ясно, что землетрясения, помимо сотрясения, оказывают немалое влияние на формы земной поверхности, а также на подземные и наземные воды.
—Источник—
Половинкин, А.А. Основы общего землеведения/ А.А. Половинкин.- М.: Государственное учебно-педагогическое издательство министерства просвещения РСФСР, 1958.- 482 с.
Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава
